JPH06254794A - ロボット自動暴走検知装置 - Google Patents
ロボット自動暴走検知装置Info
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- JPH06254794A JPH06254794A JP4022793A JP4022793A JPH06254794A JP H06254794 A JPH06254794 A JP H06254794A JP 4022793 A JP4022793 A JP 4022793A JP 4022793 A JP4022793 A JP 4022793A JP H06254794 A JPH06254794 A JP H06254794A
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- JP
- Japan
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- robot
- movement
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- runaway
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ロボットの暴走によって、ロボットの可動部
位が何等かの障害物等に衝突する前にロボットの暴走を
検知し、ひいては、ロボットの暴走によるワークや治
具、その他周囲の壁や障害物等またはロボット本体の損
傷を防止することのできるロボット自動暴走検知装置を
提供すること。 【構成】 ロボットの可動部位に設けられた発光手段５
と、該ロボットの可動範囲内を撮影する撮影手段６，７
と、該撮影手段により得られた映像から前記ロボットの
動作速度および動作距離を検出する画像処理手段１とを
有することを特徴とするロボット自動暴走検知装置。
位が何等かの障害物等に衝突する前にロボットの暴走を
検知し、ひいては、ロボットの暴走によるワークや治
具、その他周囲の壁や障害物等またはロボット本体の損
傷を防止することのできるロボット自動暴走検知装置を
提供すること。 【構成】 ロボットの可動部位に設けられた発光手段５
と、該ロボットの可動範囲内を撮影する撮影手段６，７
と、該撮影手段により得られた映像から前記ロボットの
動作速度および動作距離を検出する画像処理手段１とを
有することを特徴とするロボット自動暴走検知装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ロボットの可動部位が
制御を失って暴走した場合に、その状態を自動的に検知
するロボット自動暴走検知装置に関する。
制御を失って暴走した場合に、その状態を自動的に検知
するロボット自動暴走検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のロボット自動暴走検知装置として
は、例えばロボットのモータやアクチュエータ等の可動
部位にトルクセンサを設け、ロボットが暴走してワーク
や治具、その他周囲の壁や何等かの障害物等によってロ
ボット可動部位が止められたときの負荷を検出し、ロボ
ットが暴走していることを検知するような装置がある。
図５は、この様な従来のロボット自動暴走検知装置を示
すブロック図で、ロボット本体１０２のトルク量をトル
クセンサ１０３が読取り、ロボット可動状態でのトルク
量が定められた許容量を越えた場合、すなわち、ロボッ
トの可動部位に異常な負荷が生じてトルク量が許容量を
越えた場合にロボットコントローラ１０１に非常停止信
号を与えてロボット本体１０２を停止させるものであ
る。
は、例えばロボットのモータやアクチュエータ等の可動
部位にトルクセンサを設け、ロボットが暴走してワーク
や治具、その他周囲の壁や何等かの障害物等によってロ
ボット可動部位が止められたときの負荷を検出し、ロボ
ットが暴走していることを検知するような装置がある。
図５は、この様な従来のロボット自動暴走検知装置を示
すブロック図で、ロボット本体１０２のトルク量をトル
クセンサ１０３が読取り、ロボット可動状態でのトルク
量が定められた許容量を越えた場合、すなわち、ロボッ
トの可動部位に異常な負荷が生じてトルク量が許容量を
越えた場合にロボットコントローラ１０１に非常停止信
号を与えてロボット本体１０２を停止させるものであ
る。
【０００３】この様な従来のロボット自動暴走検知装置
にあっては、ロボットの可動部位がワークや治具、その
他周囲の壁や何等かの障害物等にロボットの可動部位が
衝突して停止し、ロボットに異常な負荷が生じることに
よりロボットが暴走状態であることを検知するものであ
る。このため、暴走状態を検知したときには、既にワー
クや治具、その他周囲の壁や何等かの障害物等またはロ
ボットそのものが破損してしまうという問題点があっ
た。
にあっては、ロボットの可動部位がワークや治具、その
他周囲の壁や何等かの障害物等にロボットの可動部位が
衝突して停止し、ロボットに異常な負荷が生じることに
よりロボットが暴走状態であることを検知するものであ
る。このため、暴走状態を検知したときには、既にワー
クや治具、その他周囲の壁や何等かの障害物等またはロ
ボットそのものが破損してしまうという問題点があっ
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、ロボ
ットの暴走によって、ロボットの可動部位が何等かの障
害物等に衝突する前にロボットの暴走を検知し、ひいて
は、ロボットの暴走によるワークや治具、その他周囲の
壁や障害物等またはロボット本体の損傷を防止すること
のできるロボット自動暴走検知装置を提供することを目
的とする。
ットの暴走によって、ロボットの可動部位が何等かの障
害物等に衝突する前にロボットの暴走を検知し、ひいて
は、ロボットの暴走によるワークや治具、その他周囲の
壁や障害物等またはロボット本体の損傷を防止すること
のできるロボット自動暴走検知装置を提供することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記諸目的は、ロボット
の可動部位に設けられた発光手段と、該ロボットの可動
範囲内を撮影する撮影手段と、該撮影手段により得られ
た映像から前記ロボットの動作速度および動作距離を検
出する画像処理手段とを有することを特徴とするロボッ
ト自動暴走検知装置により達成される。
の可動部位に設けられた発光手段と、該ロボットの可動
範囲内を撮影する撮影手段と、該撮影手段により得られ
た映像から前記ロボットの動作速度および動作距離を検
出する画像処理手段とを有することを特徴とするロボッ
ト自動暴走検知装置により達成される。
【０００６】
【作用】上述のように構成された本発明によるロボット
自動暴走検知装置は、ロボット可動部位に設けられた発
光手段が発光する光を、撮影手段により読み取り、読み
取られた画像中の発光手段の光の動きから、ロボット可
動部位の動作速度および動作距離を検出して、これら検
出した動作速度および動作距離があらかじめ定められた
動作速度および動作距離から逸脱する場合にロボットが
暴走していることを検知するものである。
自動暴走検知装置は、ロボット可動部位に設けられた発
光手段が発光する光を、撮影手段により読み取り、読み
取られた画像中の発光手段の光の動きから、ロボット可
動部位の動作速度および動作距離を検出して、これら検
出した動作速度および動作距離があらかじめ定められた
動作速度および動作距離から逸脱する場合にロボットが
暴走していることを検知するものである。
【０００７】
【実施例】以下、本発明を添付した図面を参照して説明
する。
する。
【０００８】図１は、本発明によるロボット自動暴走検
知装置を備えたロボット設備の一例を示す図面である。
このロボット設備は、カメラ６および７の映像からロボ
ットの動作速度および動作距離を検出する画像処理装置
１、ロボットの動作を制御するロボットコントローラ
２、ロボット本体４、ロボットの可動部位３に設けられ
た発光手段であるＬＥＤ５、ロボットの動作範囲の内ｘ
軸延長線上に設けられたカメラ６、ロボットの動作範囲
の内ｚ軸延長線上に設けられたカメラ７、カメラ６およ
び７の撮影した画像信号を画像処理装置１に伝える信号
線２１および画像処理装置１とロボットコントローラと
を接続している信号線２２により構成される。
知装置を備えたロボット設備の一例を示す図面である。
このロボット設備は、カメラ６および７の映像からロボ
ットの動作速度および動作距離を検出する画像処理装置
１、ロボットの動作を制御するロボットコントローラ
２、ロボット本体４、ロボットの可動部位３に設けられ
た発光手段であるＬＥＤ５、ロボットの動作範囲の内ｘ
軸延長線上に設けられたカメラ６、ロボットの動作範囲
の内ｚ軸延長線上に設けられたカメラ７、カメラ６およ
び７の撮影した画像信号を画像処理装置１に伝える信号
線２１および画像処理装置１とロボットコントローラと
を接続している信号線２２により構成される。
【０００９】以下、上述のように構成されたロボット設
備におけるロボット自動暴走検知装置の働きについて説
明する。ロボットの可動部位３が動作中には、その可動
部位３に設けられたＬＥＤ５が発光し、この光をカメラ
６および７が撮影して、その画像からロボットの動作速
度および動作距離を画像処理により求め、あらかじめ定
められた動作速度および動作距離を逸脱している場合
に、ロボットコントローラ２に非常停止信号を発するこ
とによりロボットの動きを停止させる。
備におけるロボット自動暴走検知装置の働きについて説
明する。ロボットの可動部位３が動作中には、その可動
部位３に設けられたＬＥＤ５が発光し、この光をカメラ
６および７が撮影して、その画像からロボットの動作速
度および動作距離を画像処理により求め、あらかじめ定
められた動作速度および動作距離を逸脱している場合
に、ロボットコントローラ２に非常停止信号を発するこ
とによりロボットの動きを停止させる。
【００１０】次に、カメラ６および７の撮影した画像か
らロボットの動作速度および動作距離を求める画像処理
の方法を説明する。図２ａおよび図２ｂは、カメラ６お
よび７が捕らえた映像の一例で、図２ａはカメラ６、図
２ｂはカメラ７の捕らえた映像である。カメラが捕らえ
た映像は、ロボットの可動部位３に設けられたＬＥＤ５
の光で、この光の動きから動作速度および動作距離を求
める。画像処理を行うために、図２ａおよび図２ｂに示
すように、カメラが捕らえた画面全体を、座標を示す方
眼に分割し、この方眼に分割された座標上における光の
点の動きから動作速度および動作距離を求める。例え
ば、図２ａおよび図２ｂに示す画面上で、光の点がＡ点
からＢ点に移動したとすると、ｘ、ｙ，ｚ各方向の移動
速度Ｖx ，Ｖy ，Ｖz は、 Ｖx ＝（Δｇx ／Δｔ）×ｋ、 Ｖy ＝（Δｇy ／Δｔ）×ｋ、 Ｖz ＝（Δｇz ／Δｔ）×ｋ、 により求めることができ、ロボット可動部位の動作速度
Ｖは、 Ｖ＝（Ｖx 2 ＋Ｖy 2 ＋Ｖz 2 ）（１／２） により求めることができる。また、移動距離Ｌは、 Ｌ＝（Δｇｘ ２ ＋Δｇy 2 ＋Δｇz 2 ）(1/2) により求めることができる。なお、上記式中Δｇx 、Δ
ｇy およびΔｇz はそれぞれ画面上での光の移動量であ
り、Δｔは移動したときの時間であり、ｋは方眼一目当
りの実際のロボットの移動量である。
らロボットの動作速度および動作距離を求める画像処理
の方法を説明する。図２ａおよび図２ｂは、カメラ６お
よび７が捕らえた映像の一例で、図２ａはカメラ６、図
２ｂはカメラ７の捕らえた映像である。カメラが捕らえ
た映像は、ロボットの可動部位３に設けられたＬＥＤ５
の光で、この光の動きから動作速度および動作距離を求
める。画像処理を行うために、図２ａおよび図２ｂに示
すように、カメラが捕らえた画面全体を、座標を示す方
眼に分割し、この方眼に分割された座標上における光の
点の動きから動作速度および動作距離を求める。例え
ば、図２ａおよび図２ｂに示す画面上で、光の点がＡ点
からＢ点に移動したとすると、ｘ、ｙ，ｚ各方向の移動
速度Ｖx ，Ｖy ，Ｖz は、 Ｖx ＝（Δｇx ／Δｔ）×ｋ、 Ｖy ＝（Δｇy ／Δｔ）×ｋ、 Ｖz ＝（Δｇz ／Δｔ）×ｋ、 により求めることができ、ロボット可動部位の動作速度
Ｖは、 Ｖ＝（Ｖx 2 ＋Ｖy 2 ＋Ｖz 2 ）（１／２） により求めることができる。また、移動距離Ｌは、 Ｌ＝（Δｇｘ ２ ＋Δｇy 2 ＋Δｇz 2 ）(1/2) により求めることができる。なお、上記式中Δｇx 、Δ
ｇy およびΔｇz はそれぞれ画面上での光の移動量であ
り、Δｔは移動したときの時間であり、ｋは方眼一目当
りの実際のロボットの移動量である。
【００１１】以下、さらに図３に示すフローチャートを
参照してロボット自動暴走検知装置の動作について説明
する。まず、ロボットが起動中であることをロボットコ
ントローラ２より検知したならば（Ｓ１）、カメラ６お
よび７より画像取込みを行い（Ｓ２）、ＬＥＤの発光座
標を抽出する（Ｓ３）、抽出した発光座標が一度目であ
ることが検知されたなら（Ｓ４）、第１ＬＥＤ座標とし
てそのときの座標を記憶し（Ｓ５）次の処理を行うため
にステップ１（Ｓ１）に戻り、一度目のＬＥＤ発光でな
い場合には、第２ＬＥＤ座標として記憶する（Ｓ６）。
そして、第１ＬＥＤ座標と第２ＬＥＤ座標及び第１ＬＥ
Ｄ座標から第２ＬＥＤ座標へ移動したときの時間から、
動作速度および動作距離を求めるための速度演算を行い
（Ｓ７）、制限速度以上である場合には（Ｓ８）、ロボ
ットコントローラ２へ非常停止信号を出力してロボット
を停止させ（Ｓ９）、ロボットが確実に停止しているか
どうかの判断を行い（Ｓ１０）、確実にロボットの動作
が停止することが確認されるまで非常停止信号を出力す
る。
参照してロボット自動暴走検知装置の動作について説明
する。まず、ロボットが起動中であることをロボットコ
ントローラ２より検知したならば（Ｓ１）、カメラ６お
よび７より画像取込みを行い（Ｓ２）、ＬＥＤの発光座
標を抽出する（Ｓ３）、抽出した発光座標が一度目であ
ることが検知されたなら（Ｓ４）、第１ＬＥＤ座標とし
てそのときの座標を記憶し（Ｓ５）次の処理を行うため
にステップ１（Ｓ１）に戻り、一度目のＬＥＤ発光でな
い場合には、第２ＬＥＤ座標として記憶する（Ｓ６）。
そして、第１ＬＥＤ座標と第２ＬＥＤ座標及び第１ＬＥ
Ｄ座標から第２ＬＥＤ座標へ移動したときの時間から、
動作速度および動作距離を求めるための速度演算を行い
（Ｓ７）、制限速度以上である場合には（Ｓ８）、ロボ
ットコントローラ２へ非常停止信号を出力してロボット
を停止させ（Ｓ９）、ロボットが確実に停止しているか
どうかの判断を行い（Ｓ１０）、確実にロボットの動作
が停止することが確認されるまで非常停止信号を出力す
る。
【００１２】上述の実施例では、カメラ６および７によ
り捕らえた画像から求めたロボット動作部位３の動作速
度および動作距離を、あらかじめ危険が発生すると見込
まれる制限速度を設定し、この設定値と比較して、制限
速度より大きい場合に非常停止信号を発するようにして
いるが、例えばロボットの動作をティーチングして、そ
の動きをプレイバックすることにより作業を行うプレイ
バックロボットの場合には、ティーチング作業時に、Ｌ
ＥＤ５を発光させておき、ティーチング中のＬＥＤ５の
動きを座標上に記憶させて、プレイバック動作時に、記
憶させたティーチング時のＬＥＤの動きと比較して、こ
のティーチング時のＬＥＤ５の移動範囲から逸脱した動
きをした場合を異常と判断し、非常停止信号を出力する
ようにしてもよい。
り捕らえた画像から求めたロボット動作部位３の動作速
度および動作距離を、あらかじめ危険が発生すると見込
まれる制限速度を設定し、この設定値と比較して、制限
速度より大きい場合に非常停止信号を発するようにして
いるが、例えばロボットの動作をティーチングして、そ
の動きをプレイバックすることにより作業を行うプレイ
バックロボットの場合には、ティーチング作業時に、Ｌ
ＥＤ５を発光させておき、ティーチング中のＬＥＤ５の
動きを座標上に記憶させて、プレイバック動作時に、記
憶させたティーチング時のＬＥＤの動きと比較して、こ
のティーチング時のＬＥＤ５の移動範囲から逸脱した動
きをした場合を異常と判断し、非常停止信号を出力する
ようにしてもよい。
【００１３】図４は、本発明によるロボット自動暴走検
知装置を備えたロボット設備の他の例を示す図面であ
る。このロボット設備は、２台のロボット本体４１およ
び４２、その可動部位３１および３２にそれぞれ設けら
れたＬＥＤ５１および５２、カメラ６および７および先
に説明した画像処理とロボットの制御を行うロボットコ
ントローラが一体となった汎用コントローラ１０よりな
り、これが生産設備として稼働しているものであり、生
産設備としては、例えば図示する場合には、ベルトコン
ベア１５、ロボット架台１７、ベルトコンベア上を流れ
てくる組み付けワーク１６、ワークＡ１２、ワークＢ１
３、電動ねじ締め器１１および皿ねじ１４等である。
知装置を備えたロボット設備の他の例を示す図面であ
る。このロボット設備は、２台のロボット本体４１およ
び４２、その可動部位３１および３２にそれぞれ設けら
れたＬＥＤ５１および５２、カメラ６および７および先
に説明した画像処理とロボットの制御を行うロボットコ
ントローラが一体となった汎用コントローラ１０よりな
り、これが生産設備として稼働しているものであり、生
産設備としては、例えば図示する場合には、ベルトコン
ベア１５、ロボット架台１７、ベルトコンベア上を流れ
てくる組み付けワーク１６、ワークＡ１２、ワークＢ１
３、電動ねじ締め器１１および皿ねじ１４等である。
【００１４】この実施例では、先に説明したのと同様
に、２台のロボット４１および４２の可動部位３１およ
び３２のそれぞれの動作速度および動作距離を検出して
暴走を検知するほかに、２台のロボットの可動部位３１
および３２の間の間隔を検出することにより２台のロボ
ットの可動部位３１および３２に設けられたＬＥＤ５１
および５２の間隔が異常に接近した場合に、動作速度を
落としたり、接触を防ぐために動作そのものを停止させ
るものである。なお、その際の画像処理の方法などは、
先に説明した実施例と同様である。また、２台以上のロ
ボットを有する生産設備等においても同様に適応させる
ことが可能である。
に、２台のロボット４１および４２の可動部位３１およ
び３２のそれぞれの動作速度および動作距離を検出して
暴走を検知するほかに、２台のロボットの可動部位３１
および３２の間の間隔を検出することにより２台のロボ
ットの可動部位３１および３２に設けられたＬＥＤ５１
および５２の間隔が異常に接近した場合に、動作速度を
落としたり、接触を防ぐために動作そのものを停止させ
るものである。なお、その際の画像処理の方法などは、
先に説明した実施例と同様である。また、２台以上のロ
ボットを有する生産設備等においても同様に適応させる
ことが可能である。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のロボット
自動暴走検知装置によれば、その構成をロボットの可動
部位に設けられた発光手段と、該ロボットの可動範囲内
を撮影する撮影手段と、該撮影手段により得られた映像
から前記ロボットの動作速度および動作距離を検出する
画像処理手段とを有することとしたため、ロボットとワ
ークや治具、その他周囲の壁や障害物との干渉を起こす
前に、ロボットの暴走を検知することができるため、ワ
ークや治具等とロボットが接触する前にロボットを停止
することが可能となりロボットまたはワークや治具等の
損傷を未然に防止することができる。また、２台もしく
はそれ以上の複数のロボットを同時に動作させているよ
うな設備においては、ロボット同士の干渉を未然に防止
することも可能となる。
自動暴走検知装置によれば、その構成をロボットの可動
部位に設けられた発光手段と、該ロボットの可動範囲内
を撮影する撮影手段と、該撮影手段により得られた映像
から前記ロボットの動作速度および動作距離を検出する
画像処理手段とを有することとしたため、ロボットとワ
ークや治具、その他周囲の壁や障害物との干渉を起こす
前に、ロボットの暴走を検知することができるため、ワ
ークや治具等とロボットが接触する前にロボットを停止
することが可能となりロボットまたはワークや治具等の
損傷を未然に防止することができる。また、２台もしく
はそれ以上の複数のロボットを同時に動作させているよ
うな設備においては、ロボット同士の干渉を未然に防止
することも可能となる。
【図１】 本発明のロボット自動暴走検知装置を用いた
ロボット設備の一例を示す図面である。
ロボット設備の一例を示す図面である。
【図２】 本発明のロボット自動暴走検知装置に用いた
画像処理方法を説明するための図面である。
画像処理方法を説明するための図面である。
【図３】 本発明のロボット自動暴走検知装置の動作を
説明するためのフローチャートである。
説明するためのフローチャートである。
【図４】 本発明のロボット自動暴走検知装置を用いた
ロボット設備の他の例を示す図面である。
ロボット設備の他の例を示す図面である。
【図５】 従来のロボット自動暴走検知装置を説明する
ためのブロック図である。
ためのブロック図である。
１…画像処理装置、 ２…ロボ
ットコントローラ、３，３１，３２…可動部位、
４，４１，４２…ロボット本体、５，５１，
５２…ＬＥＤ、 ６，７…カメラ、１
０…汎用コントローラ。
ットコントローラ、３，３１，３２…可動部位、
４，４１，４２…ロボット本体、５，５１，
５２…ＬＥＤ、 ６，７…カメラ、１
０…汎用コントローラ。
Claims (1)
- 【請求項１】 ロボットの可動部位に設けられた発光手
段と、該ロボットの可動範囲内を撮影する撮影手段と、
該撮影手段により得られた映像から前記ロボットの動作
速度および動作距離を検出する画像処理手段とを有する
ことを特徴とするロボット自動暴走検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4022793A JPH06254794A (ja) | 1993-03-01 | 1993-03-01 | ロボット自動暴走検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4022793A JPH06254794A (ja) | 1993-03-01 | 1993-03-01 | ロボット自動暴走検知装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06254794A true JPH06254794A (ja) | 1994-09-13 |
Family
ID=12574865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4022793A Pending JPH06254794A (ja) | 1993-03-01 | 1993-03-01 | ロボット自動暴走検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06254794A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09193068A (ja) * | 1996-01-12 | 1997-07-29 | Sony Corp | 電子部品装着装置 |
| WO2001020410A1 (fr) * | 1999-09-16 | 2001-03-22 | The Nippon Signal Co., Ltd. | Systeme de commande de moyens de production |
| JP2009083000A (ja) * | 2007-09-27 | 2009-04-23 | Fanuc Ltd | ロボットの動作チェック機能を備えたロボット制御装置及び制御方法 |
| JP2009162704A (ja) * | 2008-01-10 | 2009-07-23 | Toshiba Corp | 放射性廃棄物汚染検査装置およびその制御方法 |
| JP2016151933A (ja) * | 2015-02-18 | 2016-08-22 | トヨタ自動車株式会社 | 自律移動体及び自律移動体の制御システム |
-
1993
- 1993-03-01 JP JP4022793A patent/JPH06254794A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09193068A (ja) * | 1996-01-12 | 1997-07-29 | Sony Corp | 電子部品装着装置 |
| WO2001020410A1 (fr) * | 1999-09-16 | 2001-03-22 | The Nippon Signal Co., Ltd. | Systeme de commande de moyens de production |
| JP2009083000A (ja) * | 2007-09-27 | 2009-04-23 | Fanuc Ltd | ロボットの動作チェック機能を備えたロボット制御装置及び制御方法 |
| JP2009162704A (ja) * | 2008-01-10 | 2009-07-23 | Toshiba Corp | 放射性廃棄物汚染検査装置およびその制御方法 |
| JP2016151933A (ja) * | 2015-02-18 | 2016-08-22 | トヨタ自動車株式会社 | 自律移動体及び自律移動体の制御システム |
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